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基于DSP的电液伺服系统数字控制研究

李兵  
【摘要】: 在当今工程领域中,随着电子技术的发展和数字控制理论的成熟,采用通用数字信号处理器进行实时数字信号处理已经成为一个非常热门的主题,并且是非常富有挑战性的工作。近年来随着DSP技术的发展、产品的成熟及各种应用的深入,原来依赖于计算机的控制器转向同样具有高速处理能力但是体积小的DSP平台。 本文在建立电液伺服系统数学模型的基础上,对系统的位置及力控制策略进行研究,并消除系统存在的多余力,最终设计一个基于DSP的电液伺服系统同步控制器。控制器采用MATLAB+DSP+IPC的研发方式,此种方式可实现复杂控制算法的快速验证,同时可大大提高基于DSP控制器的研发速度。 本文以电液伺服同步控制系统为研究对象,建立此同步控制系统位置及力的数学模型,并针对模型进行时域和频域分析。通过对同步控制系统数学模型的分析,研究控制系统位置及力的控制策略,并分别对相应的控制策略进行仿真。电液伺服同步控制系统存在由位置扰动引起的多余力,通过对力系统数学模型的分析,采用相应的控制策略消除此多余力。 然后完成基于DSP数字同步控制器的设计,控制器可以实现位置、力等控制算法的处理,从而实现位置及力的精确控制,并可经多余力补偿消除由位置扰动引起的多余力,同时可实现上位机与下位机通讯等功能。 最后通过在实验台上的实际测试,并比较仿真与实验曲线,证明以上结论的正确性,并验证同步控制器的各项功能。


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